3.5.5. Выбор ограничителей перенапряжения

Для защиты изоляции токоведущих частей, аппаратуры и оборудования от коммутационных и атмосферных перенапряжений.

ОПН выбирают по условию:

ОРУ -110 кВ: VariSTAR – AZG4 – 110 –УХЛ 1

120 ≥ 110 кВ

ОРУ - 27.5 кВ: ОПН – У/TEL – 27.5 – УХЛ 1

27.5 = 27.5 кВ

РУ-10 кВ: VariSTAR – UltraSIL – 10

18 ≥ 10 кВ

3.5.6. Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата

В качестве аккумуляторной батареи используют, как правило, свинцово-кислотные и в отдельных случаях щелочные железо-никелевые АБ.

Выбор АБ заключается в определении теплового номера батареи, состоящей из СК – аккумуляторов стационарного типа и расчёте числа последовательно включённых элементов.

Число элементов АБ, работающей в режиме постоянного подзаряда, определим по формуле:

где: -напряжение на шинах АБ, равное 258 В.

-напряжение подзаряда, равное 2.15 В.

Номер аккумуляторной батареи определим, исходя из расчётной ёмкости и наибольшего тока при разряде:

где: - расчётный ток длительного разряда;

- ток, потребляемый постоянно включенными потребителями;

- ток, потребляемый потребителями, подключенными к АБ в аварийном режиме;

- время аварийного режима, равное 2 ч.

где: - мощность цепей управления, защиты и сигнализации;

В.

где: - мощность аварийного освещения.

Номер АБ по условиям длительного режима

где: - ёмкость двухчасового разряда аккумулятора СК – 1, равная 22 Ач.

принимаем Nдл = 3

Наибольший ток при кратковременном режиме разряда АБ:

где: -ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении выключателя (для ВВУС-35 , =100 А).

Номер АБ по условиям кратковременного режима:

где: 46 А – ток кратковременного разряда для СК – 1

принимаем Nкр = 3

Окончательно принимаем СК – 3

Наибольший ток подзарядного агрегата

где: - для СК-1  СК-5

Мощность подзарядного преобразовательного и зарядного агрегата:

где: - число элементов АБ.

Выбираем тип выпрямителя, используемого в подзарядных и зарядных преобразователях:

ВАЗП – 380/260 – 40/80

Sн = 20.8 кВт

Sн > Sзар

20.8 > 3.08 кВт

Iн = 80 А

Iн > Iзар

80 > 27.15 А

Глава 4. План тяговой подстанции

4.1. Разработка плана тяговой подстанции.

План транзитной тяговой подстанции переменного тока системы электроснабжения 27.5 кВ разрабатываем в соответствии с рекомендациями изложенными в [4].

Открытую часть подстанции монтируем на конструкциях, рамного типа с соблюдением всех стандартов на минимальные расстояния между токоведущими элементами и землёй. А также выполняем чертёж: план и разрезы тяговой подстанции.

4.2. Расчёт площади открытой части тяговой подстанции

Площадь открытой части тяговой подстанции определим как:

где: а – длина, м а =113.2 м;

b – ширина, м b = 94 м.

a1 – длина, м а1 =21.6 м;

a2 – длина, м а2 = 27.6 м;

b1 – ширина, м b1 = 32.8 м;

b2 – ширина, м b2 = 20 м;

Определим площадь контура заземления:

Рис. 10

Глава 5. Расчёт заземляющего устройства

Расчёт заземляющего устройства в курсовом проекте выполняем графо-аналитическим методом, основанный на применении теории подобия, которая предусматривает:

1. Замену реального грунта с изменяющимся по глубине удельным сопротивлением эквивалентной двухслойной структурой с сопротивлением верхнего слоя 1, толщиной h и сопротивлением нижнего слоя земли 2, значение которых определяется методом вертикального электрического зондирования.

Рис. 11.

2. Замену реального сложного заземляющего контура, состоящего из системы вертикальных электродов, объединённых уравнительной сеткой с шагом 4 – 20 м, и любой конфигурации – эквивалентной квадратной расчётной моделью с одинаковыми ячейками, однослойной структуры земли (3) при сохранении их площадей (S), общей длины вертикальных (LВ), горизонтальных (Lр) электродов, глубины их залегания (hг), значения сопротивления растекания (Rэ) и напряжения прикосновения (Uпр).

Рис. 12.

Предварительно определяем следующие величины:

длина горизонтальных заземлителей

число вертикальных-- электродов

длина вертикального электрода

где: h – толщина верхнего слоя земли;

S – площадь контура заземления.

общая длина вертикальных электродов

расстояние между вертикальными электродами

6) глубину заложения горизонтальных электродов примем равной 0,8 м

Площадь заземляющего контура S принимается по плану открытой части тяговой подстанции, сохраняя при этом расстояние от границы контура до ограждения не менее 2 м.

Сопротивление заземляющего контура:

где: - эквивалентное сопротивление грунта, Омм

А = (0.444 – 0.84 , при

А = (0.355 – 0.25 , при

, при

, при

Окончательным критерием безопасности электроустановки является величина напряжения прикосновения, определяемая по формуле:

где: - ток однофазного К.З. на землю в РУ питающего напряжения, А;

кпр – коэффициент прикосновения.

где: - функция отношения ;

 – коэффициент, характеризующий условие контакта человека с землёй.

где: Rчел – расчётное сопротивление человека, равное 1000 Ом;

Rст – сопротивление растекания тока со ступнёй человека, равное 1,5 .

где: - Допустимое значение напряжения прикосновения, равное 350 В при tкз = 0,4 с. [1]

250 < 358 В

Условие не выполняется, необходимо произвести подсыпку слоем щебня 0.15 м по всей территории ОРУ ТП, что позволит снизить или изменить параметры заземляющего контура для снижения RЗ.

Произведем перерасчет сопротивления заземляющего контура, при ρ1=5000.

66< 250 В

Условие проверки выполняется.

Выполняем проверку по напряжению заземляющего устройства:

где: - Допустимое значение напряжения заземляющего устройства, равное 10 кВ.

1.85 кВ < 10 кВ